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15crmog高壓合金管耐氣蝕性知識

作者:admin 來源:http://www.ycaubn.live 日期:2019-10-22 16:52

15crmog高壓合金管耐氣蝕性知識


15crmog高壓合金管是電力工業中廣泛使用的鋼種,在500℃-550℃使用具有較高的熱強性能。當使用溫度大于550℃,其熱強性能顯著降低。通常15CrMo鋼主要用于蒸汽參數為510℃的高中壓管道、導汽管,管壁溫度為550℃的熱器管等。
國外同類型鋼種,有前蘇聯的15XM,美國牌號T12、P12,日本牌號STBA22、STPA22和德國牌13CrMo44
等。
15crmog高壓合金管正常供貨狀態的顯微組織為鐵素體加珠光體,15crmog高壓合金管在工作溫度500℃-550℃范圍長期運行過程中,會產生珠光體的球化、合金元素在固溶體和碳化物間的再分配及碳化物相結構的改變,15crmog高壓合金管的熱強性能和力學性能隨著珠光體球化程度和固溶體是合金元素貧化程度的加大而逐漸降低,以致材質漸趨劣化甚至失效。因此,長期以來15crmog高壓合金管組織中珠光體球化程度常被廣泛用于判定該類鋼使用可靠性的重要判據之一。
在高速流動的液體的空化作用下,能耐氣蝕的鋼稱為耐氣蝕15crmog高壓合金管。空化氣蝕現象產生的原因是液體在流動過程中遇到分支、旋轉或振動時,形成導致空穴或氣泡產生的低壓區,由于空穴的形成和破滅極其迅速,并產生強烈的沖擊波。沖擊波的強度和頻次,在一個微小的低壓區中,每秒可能有二百萬個空穴破滅,它對材料的應變波的壓力可達1.5GPa,因而致使15crmog高壓合金管表面產生破壞[1]。  
  在工程技術中,這種破壞現象在水輪機、泵以及船舶螺旋槳上經常發現。所以合理選擇和設計耐氣蝕鋼是十分必要的。
  許多經驗表明,為使15crmog高壓合金管具有耐氣蝕性,15crmog高壓合金管應具高的強度、硬度以及良好韌性與耐疲勞性的配合。
  作為耐氣蝕15crmog高壓合金管基本采用鉻和鉻鎳不銹鋼。當鋼中含鉻12%~13%已有較好耐氣蝕性能,并以碳強化提高其抗氣蝕性,原捷克斯洛伐克在1931年已在水輪機葉片使用了含碳0.3%的鉻13不銹鋼、前蘇聯50年代亦采用了2Cr13不銹鋼葉片,由于此類鋼焊接性差,即使改用1Crl3不銹鋼其焊接仍較困難。所以為了提高鋼的強韌性、適應水輪機組大型化發展的要求,在原用鋼類基礎上降碳加鎳已成為國際上耐氣蝕15crmog高壓合金管發展的共同趨勢,20世紀50年代末期在水輪機上已應用含鎳1%的美國CAl5不銹鋼;隨后進一步發展了以低碳馬氏體為基體、含鎳大于4%,并在回火后還含有部分逆變奧氏體的復相鋼,因而大大改善了15crmog高壓合金管的可焊性與韌性,瑞典包沃斯公司隨之以2RM2及2RMo鋼命名而使之商品化了。前蘇聯亦發展了一系列含銅鋼種,如1978年興建的薩彥舒申斯克水電站65/71萬kw機組就應用了06Cr12Ni3Cu和00Cr12Ni3cu不銹鋼轉輪。此外,19840年聯邦德國和日本亦分別發展了低碳16cr-5Ni、17Cr-5Ni-1Mo馬氏體不銹鋼,此類鋼具有M+y+a三相組織,比13Cr-Ni4鋼有較高的抗疲勞及焊接性能以及相近的抗氣蝕;同樣,中國在70年代為水電水輪機研制并采用了同類型ZGOCrl3Ni4Mo,、0Cr13Ni6Mo、G-817、s-135 馬氏體高強不銹鋼,使用效果良好。
  在海水中,不銹鋼具有極佳的耐氣蝕能力,奧氏體不銹鋼被推薦用于泵葉輪、船舶螺旋槳。如美國304和Carpenter20Cb3不銹鋼則適用于制造海水泵、304鋼廣泛用于聲納圓頂。

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